TSMCにおける2nm製造プロセスへの移行は、既存の極端紫外線（EUV）リソグラフィー装置によって促進され、高歩留まりのウェーハ生産を可能にしてきました。しかし、同社は2nm以下のノード、特に1.4nm（A14）および1nm（A10）技術へのさらなる進歩を見据えており、大きな技術的課題に直面しています。ASMLの最先端の高NA EUV装置の買収はこれらの課題を解決する可能性がありますが、最近の報道によると、TSMCは代わりにフォトマスクペリクルの開発を選択したようです。
コスト効率の高いフォトマスクペリクル：TSMCの戦略的選択
TSMCは、2025年後半までに2nmウエハーの本格生産を開始し、その後2028年に1.4nmノードに移行する予定だ。同社はすでに、新竹工場でのEUV装置30台の調達を含め、この先進的な製造の取り組みを加速するために約1.5兆台湾ドル（約490億ドル）を投資している。
ASMLの高開口数EUV装置は、1台あたり4億ドルで、1.4nmおよび1nmチップの製造効率と信頼性を向上させるように設計されており、その潜在的なメリットにもかかわらず、TSMCは投資に消極的であるようだ。ダン・ニステッドとコマーシャル・タイムズによる業界分析によると、TSMCはこれらの装置の購入に伴う財務的影響が、謳われているメリットに見合わないと考えているようだ。同社はむしろ、埃やその他の微粒子物質による汚染を防ぐため、フォトマスクペリクルを製造プロセスに統合することに注力している。
このアプローチは経済的には有利ですが、独自の複雑な問題も生じます。1.4nmおよび1nmの標準的なEUV技術を用いた製造では、露光時間が長くなり、フォトマスクの使用頻度が高まります。このようなフォトマスクの多用は、歩留まりの低下を懸念させます。そのため、クリーンルームの基準を維持し、製品製造を成功させるには、ペリクルの導入が不可欠となります。
TSMCは自社の戦略に自信を持っているようで、ペリクルは高NA EUV装置の高額な価格設定に対する合理的な代替手段だと考えている。もう一つの懸念事項は生産能力だ。ASMLは年間5～6台の高NA EUV装置しか製造できない。TSMCはAppleなどの大手企業を含む顧客からの需要増大に対応するために、標準EUV装置を30台追加する必要がある。そのため、少数の高NA装置に多額の投資を行うことは、同社の長期目標と合致しない可能性がある。
要約すると、高価な高NA EUV装置への投資ではなくフォトマスクペリクルを利用するというTSMCの決定は、急速に進化する半導体業界におけるコスト、効率、適応性の間の計算されたバランスを反映しています。
ニュースソース:コマーシャル・タイムズ
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